(57)【要約】【課題】シート体に吸着跡が発生することがなく、平面性を維持して高精度な描画を行う。【解決手段】吸着プレート６０を支持台５８に固定するねじ部材７１の頭部が収容される座繰り穴６７が長孔６３及び連通路７３を介して大気に連通しているため、吸着プレート６０の孔部６２を介して基板Ｆを吸引する際に座繰り穴６７内が負圧になることがなく、平面性を高精度に維持して基板Ｆを吸着プレート６０に吸着保持することができる。【選択図】図５
2006245302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート体を吸着保持するシート体保持機構において、
平面状の吸着面に多数の吸気孔が形成され、前記吸気孔を介した吸気作用により前記シート体を前記吸着面に吸着保持する吸着プレートと、
前記吸着プレートを支持し、前記吸着面に形成された取り付け孔から挿入される固定部材により前記吸着プレートを固定する支持台と、
前記シート体を吸着保持した状態で、前記吸着プレートの前記取り付け孔を大気に連通する連通路と、
を備えることを特徴とするシート体保持機構。
【請求項２】
請求項１記載の機構において、
前記連通路は、前記取り付け孔に形成され、前記吸着プレートの前記吸着面から裏面側に貫通する貫通孔からなることを特徴とするシート体保持機構。
【請求項３】
請求項１記載の機構において、
前記連通路は、前記固定部材に形成され、前記吸着プレートの前記吸着面から裏面側に貫通する貫通孔からなることを特徴とするシート体保持機構。
【請求項４】
請求項１記載の機構において、
前記連通路は、前記吸着プレートの前記吸着面に沿って前記取り付け孔から延在し、前記吸着プレートに吸着保持された前記シート体の外周部の外方まで延在することで大気に連通する溝部からなることを特徴とするシート体保持機構。
【請求項５】
シート体を吸着保持するシート体保持機構において、
平面状の吸着面に多数の吸気孔が形成され、前記吸気孔を介した吸気作用により前記シート体を前記吸着面に吸着保持する吸着プレートと、
前記吸着プレートに所定の部材を取り付けるための取り付け孔と、
前記シート体を吸着保持した状態で、前記吸着プレートの前記取り付け孔を大気に連通する連通路と、
を備えることを特徴とするシート体保持機構。
【請求項６】
作業ステージの所定位置に吸着保持されたシート体に対して描画を行う描画装置において、
前記作業ステージは、
平面状の吸着面に多数の吸気孔が形成され、前記吸気孔を介した吸気作用により前記シート体を前記吸着面に吸着保持する吸着プレートと、
前記吸着プレートを支持し、前記吸着面に形成された取り付け孔から挿入される固定部材により前記吸着プレートを固定する支持台と、
前記シート体を吸着保持した状態で、前記吸着プレートの前記取り付け孔を大気に連通する連通路と、
を備えることを特徴とする描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート体を吸着保持するシート体保持機構及びこの保持機構を備えた描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、所望の画像パターンに従ってレーザビームを制御し、感光材料からなるシート体を露光走査することにより、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等のフィルタや多層プリント配線基板を製造する露光装置が開発されている（特許文献１参照）。
【０００３】
このような露光装置では、シート体の所定位置に画像を記録するため、シート体を露光ステージに高精度に位置決め保持させる必要がある。特に、カラー液晶ディスプレイのカラーフィルタや多層プリント配線基板のように、同一のシート体の着脱を繰り返しながら所定のパターンを所定位置に重ねて露光記録しなければならないものにおいては、パターン間の位置ずれを回避するため、シート体の位置決め精度を確保することが極めて重要である。
【０００４】
この場合、シート体を位置決め保持する機構として、例えば、図８に示すシート体保持機構が使用されている。このシート体保持機構は、多数の吸気孔２が形成された吸着プレート４をねじ部材６によって支持台８上に固定して構成される。吸着プレート４上にシート体１を載置した後、吸気孔２から空気を吸引することにより、シート体１が吸着プレート４に吸着保持される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−６２１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、吸着プレート４のねじ部材６が螺合される部位には、吸着プレート４に吸着保持されるシート体１の平面性を確保するため、座繰り穴３が形成されている。この場合、吸気孔２から空気を吸引してシート体１を吸着する際、座繰り穴３の空気も吸引されるため、シート体１が薄肉で座繰り穴３が大きいと、座繰り穴３の部分においてシート体１が変形して吸着跡が発生し、あるいは、露光位置がシート体１の厚み方向にずれることで画像にぼけの発生するおそれがある。
【０００７】
本発明は、前記の不具合を解消するためになされたもので、シート体に吸着跡が発生することがなく、平面性を維持して高精度な描画を行うことのできるシート体保持機構及びそれを用いた描画装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するため、本発明は、シート体を吸着保持するシート体保持機構において、
平面状の吸着面に多数の吸気孔が形成され、前記吸気孔を介した吸気作用により前記シート体を前記吸着面に吸着保持する吸着プレートと、
前記吸着プレートを支持し、前記吸着面に形成された取り付け孔から挿入される固定部材により前記吸着プレートを固定する支持台と、
前記シート体を吸着保持した状態で、前記吸着プレートの前記取り付け孔を大気に連通する連通路と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、シート体を吸着保持するシート体保持機構において、
平面状の吸着面に多数の吸気孔が形成され、前記吸気孔を介した吸気作用により前記シート体を前記吸着面に吸着保持する吸着プレートと、
前記吸着プレートに所定の部材を取り付けるための取り付け孔と、
前記シート体を吸着保持した状態で、前記吸着プレートの前記取り付け孔を大気に連通する連通路と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、作業ステージの所定位置に吸着保持されたシート体に対して描画を行う描画装置において、
前記作業ステージは、
平面状の吸着面に多数の吸気孔が形成され、前記吸気孔を介した吸気作用により前記シート体を前記吸着面に吸着保持する吸着プレートと、
前記吸着プレートを支持し、前記吸着面に形成された取り付け孔から挿入される固定部材により前記吸着プレートを固定する支持台と、
前記シート体を吸着保持した状態で、前記吸着プレートの前記取り付け孔を大気に連通する連通路と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のシート体保持機構及びそれを用いた描画装置では、シート体に吸着跡を生じさせることがなく、平面性を高精度に維持することができるとともに、この状態に保持されたシート体に対して高精度な描画を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係る描画装置であるプリント配線基板等の露光処理を行う露光装置１０を示す。露光装置１０は、複数の脚部１２によって支持された変形の極めて小さい定盤１４を備え、この定盤１４上には、２本のガイドレール１６を介して露光ステージ１８（作業ステージ）が矢印方向に往復移動可能に設置される。露光ステージ１８には、感光材料が塗布された矩形状の基板Ｆ（シート体）が吸着保持される。
【００１３】
定盤１４の中央部には、ガイドレール１６を跨ぐようにして門型のコラム２０が設置される。このコラム２０の一方の側部には、基板Ｆに記録されたアラインメントマークを検出するカメラ２２ａ、２２ｂが固定され、他方の側部には、基板Ｆに対して画像を露光記録する複数の露光ヘッド２４ａ〜２４ｊが位置決め保持されたスキャナ２６が固定される。なお、露光ヘッド２４ａ〜２４ｊは、基板Ｆの走査方向（露光ステージ１８の移動方向）と直交する方向に２列で千鳥状に配列される。
【００１４】
図２は、各露光ヘッド２４ａ〜２４ｊの構成を示す。露光ヘッド２４ａ〜２４ｊには、例えば、光源ユニット２８を構成する複数の半導体レーザから出力されたレーザビームＬが合波され光ファイバ３０を介して導入される。レーザビームＬが導入された光ファイバ３０の出射端には、ロッドレンズ３２、反射ミラー３４、及びデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）３６が順に配列される。
【００１５】
ここで、ＤＭＤ３６は、ＳＲＡＭセル（メモリセル）の上に格子状に配列された多数のマイクロミラーを揺動可能な状態で配置したものであり、各マイクロミラーの表面には、アルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。ＳＲＡＭセルにＤＭＤ制御ユニット４２から描画データに従ったデジタル信号が書き込まれると、その信号に応じて各マイクロミラーが所定方向に傾斜し、その傾斜状態に従ってレーザビームＬのオンオフ状態が実現される。
【００１６】
オンオフ状態が制御されたＤＭＤ３６によって反射されたレーザビームＬの射出方向には、拡大光学系である第１結像光学レンズ４４、４６、ＤＭＤ３６の各マイクロミラーに対応して多数のレンズを配設したマイクロレンズアレー４８、ズーム光学系である第２結像光学レンズ５０、５２が順に配列される。なお、マイクロレンズアレー４８の前後には、迷光を除去するとともに、レーザビームＬを所定の径に調整するためのマイクロアパーチャアレー５４、５６が配設される。
【００１７】
図３は、基板Ｆを位置決め保持する露光ステージ１８の構成図である。露光ステージ１８は、ガイドレール１６に沿って移動する支持台５８と、支持台５８上にねじ止めされ、基板Ｆが吸着保持される吸着プレート６０とから構成される。
【００１８】
吸着プレート６０の吸着面には、多数の孔部６２が縦横に配列して形成されるとともに、吸着プレート６０に位置決め保持される基板Ｆの各サイズに応じた吸着溝６４ａ〜６４ｄが形成される。また、吸着プレート６０の周縁部及び吸着溝６４ｄ近傍の所定部位には、吸着プレート６０を支持台５８にねじ止めするためのねじ孔６５及び６６が形成される。
【００１９】
この場合、基板Ｆが載置される範囲内に位置するねじ孔６６には、図４及び図５に示すように、ねじ部材７１の頭部が吸着プレート６０の吸着面から突出しないよう、座繰り穴６７が形成される。また、座繰り穴６７の底面部には、ねじ部材７１のねじ部が遊嵌し、吸着プレート６０の吸着面側から裏面側に貫通する長孔６３が形成される。
【００２０】
一方、支持台５８の上面部には、吸着プレート６０に位置決め保持される基板Ｆの各サイズに略対応するように、凸状のパーティション６８によって複数の領域に区分けされた凹部７０ａ、７０ｂが形成される。凹部７０ａには、吸着プレート６０の複数の孔部６２に連通する吸気孔７２が形成される。また、支持台５８の中央部と、吸着プレート６０の吸着溝６４ｂに略沿った位置とに対応する部位に形成されるパーティション６８の間の凹部７０ｂには、吸着プレート６０の複数の孔部６２に連通する排気孔７４が形成される。さらに、吸着プレート６０のねじ孔６６に対応する部位には、ねじ部材７１が螺合するねじ孔７５と、ねじ孔６６の長孔６３に連通する連通路７３とが形成されたボス部６９が設けられる。
【００２１】
図５は、基板Ｆが装着された露光ステージ１８の一部断面図を示す。凹部７０ａに形成される吸気孔７２と、凹部７０ｂに形成される排気孔７４とは、パーティション６８によって隔絶される。吸気孔７２には、電磁弁７６を介して真空吸引源７８が接続される。また、排気孔７４には、電磁弁８０を介して圧縮空気供給源８２が接続される。なお、電磁弁７６、８０は、バルブ制御ユニット８４によって制御される。さらに、ボス部６９に形成される連通路７３は、大気に連通する。
【００２２】
本実施形態の露光装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作について説明する。
【００２３】
先ず、露光ステージ１８に基板Ｆを吸着保持させる場合について説明する。
【００２４】
バルブ制御ユニット８４は、支持台５８の吸気孔７２に連通する電磁弁７６をオフ状態に設定する一方、支持台５８の排気孔７４に連通する電磁弁８０をオン状態に設定し、排気孔７４に圧縮空気供給源８２から電磁弁８０を介して圧縮空気を供給する。排気孔７４に供給された圧縮空気は、吸着プレート６０の孔部６２から上部に排出される。この状態において、吸着プレート６０上に配設された図示しない位置決め部材を基準として基板Ｆを載置する。なお、孔部６２から排出される圧縮空気の量は、載置する基板Ｆが浮き上がらない程度に設定しておくと好適である。この場合、圧縮空気の供給により、吸着プレート６０と基板Ｆとの間の摩擦力が低減し、基板Ｆが吸着プレート６０に吸引されることがないため、位置決め作業を行う際に、基板Ｆを吸着プレート６０に摺接させて裏面を損傷してしまう事態を回避することができる。
【００２５】
次に、基板Ｆが吸着プレート６０上の所定位置に載置されたことを確認した後、バルブ制御ユニット８４は、排気孔７４に連通する電磁弁８０をオフ状態に設定する一方、吸気孔７２に連通する電磁弁７６をオン状態に設定し、真空吸引源７８により吸気孔７２から空気を吸引する。基板Ｆは、孔部６２から吸引される空気によって吸着プレート６０の所定位置に吸着保持される。
【００２６】
ここで、吸着プレート６０を支持台５８に固定するねじ部材７１の頭部が収容されている座繰り穴６７は、長孔６３及び連通路７３を介して大気に連通している。この場合、孔部６２を介して座繰り穴６７から空気が吸引されても、座繰り穴６７内が負圧になることがない。従って、基板Ｆが変形することによる吸着跡の発生がなく、平面性を高精度に維持することができる。なお、座繰り穴６７に基板Ｆが吸引されることがないため、予め座繰り穴６７に充填材を詰めておく必要がなく、露光ステージ１８のメンテナンス等の作業性が向上する。
【００２７】
また、このような連通路７３は、例えば、基板Ｆを吸着プレート６０に位置決めするための図示しない位置決め部材の装着孔が吸着プレート６０上に形成されている場合、この装着孔にも同様にして形成することができる。
【００２８】
以上のようにして基板Ｆを露光ステージ１８に位置決め保持させた後、露光処理が開始される。
【００２９】
露光ステージ１８は、定盤１４のガイドレール１６に沿って一方の方向に移動する。露光ステージ１８がコラム２０間を通過する際、カメラ２２ａ、２２ｂが基板Ｆの所定位置に記録されているアライメントマークを読み取る。読み取られたアライメントマークの位置データは、基板Ｆの位置補正データとして利用される。
【００３０】
位置補正データが算出された後、露光ステージ１８は、他方の方向に移動し、スキャナ２６により基板Ｆに対する画像の露光処理が開始される。
【００３１】
すなわち、光源ユニット２８から出力されたレーザビームＬは、光ファイバ３０を介して各露光ヘッド２４ａ〜２４ｊに導入される。導入されたレーザビームＬは、ロッドレンズ３２から反射ミラー３４を介してＤＭＤ３６に入射する。
【００３２】
一方、描画データは、前記位置補正データにより補正されてＤＭＤ３６に供給され、ＤＭＤ３６を構成する各マイクロミラーがオンオフ制御される。ＤＭＤ３６を構成する各マイクロミラー４０により所望の方向に選択的に反射されたレーザビームＬは、第１結像光学レンズ４４、４６によって拡大された後、マイクロアパーチャアレー５４、マイクロレンズアレー４８及びマイクロアパーチャアレー５６を介して所定の径に調整され、次いで、第２結像光学レンズ５０、５２により所定の倍率に調整されて基板Ｆに導かれる。この場合、露光ステージ１８は、定盤１４に沿って移動し、基板Ｆには、露光ステージ１８の移動方向と直交する方向に配列される複数の露光ヘッド２４ａ〜２４ｊにより所望の二次元画像が露光記録される。
【００３３】
露光記録処理が終了すると、基板Ｆが露光ステージ１８から取り外される。すなわち、バルブ制御ユニット８４は、再び、支持台５８の吸気孔７２に連通する電磁弁７６をオフ状態に設定する一方、支持台５８の排気孔７４に連通する電磁弁８０をオン状態に設定し、排気孔７４に圧縮空気供給源８２から電磁弁８０を介して圧縮空気を供給する。排気孔７４に供給された圧縮空気は、吸着プレート６０の孔部６２から基板Ｆの裏面に供給される。この結果、吸着プレート６０に吸着保持されていた基板Ｆの吸着状態が解除されるため、基板Ｆを吸着プレート６０から容易に離脱させることができる。
【００３４】
なお、上述した実施形態では、大気に連通する長孔６３及び連通路７３を吸着プレート６０及び支持台５８に形成しているが、図６に示すように、支持台５８のボス部６９に形成されるねじ孔７５を貫通孔とする一方、ねじ孔７５に螺合されるねじ部材８１に貫通孔８３を形成することにより、貫通孔８３及びねじ孔７５を介して吸着プレート６０の吸着面を大気に連通させることもできる。
【００３５】
また、図７に示すように、吸着プレート６０を支持台５８に固定するねじ部材７１の頭部が挿入される座繰り穴７７に溝部７９の一端部を連通し、この溝部７９の他端部を最外郭の基板Ｆの吸着溝６４ａの外方まで延在して形成してもよい。この場合、基板Ｆを吸着プレート６０に吸着する際、座繰り穴７７が溝部７９を介して大気に連通しているため、基板Ｆが座繰り穴７７に吸引されることがなく、基板Ｆの平面性を高精度に維持することができる。
【００３６】
上述した露光装置１０は、例えば、プリント配線基板（ＰＷＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｗｉｒｉｎｇ  Ｂｏａｒｄ）の製造工程におけるドライ・フィルム・レジスト（ＤＦＲ：Ｄｒｙ  Ｆｉｌｍ  Ｒｅｓｉｓｔ）の露光、液晶表示装置（ＬＣＤ）の製造工程におけるカラーフィルタの形成、ＴＦＴの製造工程におけるＤＦＲの露光、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）の製造工程におけるＤＦＲの露光等の用途に好適に用いることができる。また、本発明では、露光装置に限らず、たとえばインクジェット記録ヘッドを備えた描画装置にも同様して適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施形態の露光装置の外観斜視図である。
【図２】本実施形態の露光装置における露光ヘッドの概略構成図である。
【図３】本実施形態の露光装置における露光ステージの分解構成図である。
【図４】本実施形態の露光装置における露光ステージを構成する支持台と吸着プレートとの接続構造の説明図である。
【図５】本実施形態の露光装置における露光ステージの吸排気構造の説明図である。
【図６】本実施形態の露光装置における露光ステージを構成する支持台と吸着プレートとの接続構造の他の実施形態の説明図である。
【図７】本実施形態の露光装置における露光ステージを構成する支持台と吸着プレートとの接続構造の他の実施形態の説明図である。
【図８】従来技術に係る支持台と吸着プレートとの接続構造の説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０…露光装置                １８…露光ステージ
２４ａ〜２４ｊ…露光ヘッド    ５８…支持台
６０…吸着プレート            ６２…孔部
６３…長孔                    ６６、７５…ねじ孔
６７、７７…座繰り穴          ６９…ボス部
７１、８１…ねじ部材          ７３…連通路
７９…溝部                    ８３…貫通孔
Ｆ…基板                      Ｌ…レーザビーム
【図１】
2006245302.tif 000003
【図２】
2006245302.tif 000004
【図３】
2006245302.tif 000005
【図４】
2006245302.tif 000006
【図５】
2006245302.tif 000007
【図６】
2006245302.tif 000008
【図７】
2006245302.tif 000009
【図８】
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